CN114502502A

CN114502502A - 水分配器

Info

Publication number: CN114502502A
Application number: CN202080065418.4A
Authority: CN
Inventors: G·维泽; J·赫尔曼; M·胡斯特尔
Original assignee: Brita SE
Current assignee: Brita SE
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2022-05-13
Also published as: EP4031480A1; AU2020350983A1; EP3795534A1; CA3151348A1; US20220297998A1; WO2021052715A1

Abstract

本发明涉及一种用于操作水分配器的方法，水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倾倒入置于出口下方的容器中的出口、控制器和用户界面，包括以下步骤，步骤响应于水分配器经由用户界面的激活而执行：确定待填充到容器中的水体积(V)的额定值；通过控制器来确定等待时段(WP)的额定值；通过控制器来确定第一部分体积(V1)和第二部分体积(V2)的额定值(V1+V2＝V)，特别是通过确定用于将水体积(V)划分成部分体积(V1、V2)的体积比(R)，其中R＝V1/V，确定第一部分体积(V1)和第二部分体积(V2)的额定值；通过出口倾倒第一部分体积(V1)；等待经过等待时段(WP)；通过出口倾倒第二部分体积(V2)。

Description

水分配器

技术领域

本发明涉及一种用于操作水分配器的方法、计算机程序、计算机可读介质和水分配器。

背景技术

水分配器，例如

VIVREAU Sodamaster 50，是众所周知的。所述水分配器包括联接器、出口和触摸显示器，水分配器可以通过联接器连接到供水系统，例如房屋中的水龙头，出口用于将水倾倒入置于出口下方的容器中，触摸显示器用于启动水流。

特别地，可以以两种方式中的一种来执行水分配过程。用户要么直接负责开始和结束水的倾倒，或者用户仅启动分配过程，在这种情况下，水分配器自动起始和停止水的倾倒。开始通常紧接在由用户启动之后。倾倒的终止通常由预定的水体积控制，在一些情况下，该预定的水体积可以由消费者教导(teach)给水分配器。在教导所述水体积期间，消费者将容器填充到所需的高度，然后向水分配器确认到目前为止倾倒的量是所需的水量。水分配器将该信息存储在他的存储器中以用于将来的分配过程。从那时起，水分配器将在每个分配过程中倾倒相同量的水。

水分配器可以设置有二氧化碳供应装置，用于在将水倾倒入容器之前使水碳酸化。二氧化碳供应装置通常包括可更换的二氧化碳罐。使水碳化会以如下不期望的方式影响分配过程。通常希望尽可能高地填充容器，至少到一定程度，并且在使用或不使用碳酸水的情况下，并且通过可能地按下按钮以重复地倾倒水，消费者将相应的量教导给水分配器。然而，在分配过程中，碳化水会导致在容器中的水表面上形成气泡。然后，将碳酸水倾倒到容器中的高度可能导致从水容器的边缘上方溢出，这显然是不希望的。这种溢出的风险随着容器中期望的填充水平而增加。

发明内容

本发明的目的是改进水分配器的分配过程。

该目的通过根据权利要求1所述的用于操作水分配器的方法来解决。

用于操作水分配器的方法，水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倾倒入置于出口下方的容器中的出口、控制器和用户界面，该方法包括以下步骤，这些步骤响应于水分配器经由用户界面的激活而执行的，步骤为：

-确定待填充到容器中的水体积V的额定值(nominal value)，特别是借助于控制器来确定；

-借助于控制器来确定等待时段WP的额定值；

-借助于控制器来确定第一部分体积V1和第二部分体积V2的额定值，其中V1+V2＝V；

-通过出口倾倒第一部分体积V1；

-等待经过等待时段WP；

-通过出口倾倒第二部分体积V2。

确定第一部分体积V1和第二部分体积V2的额定值的步骤优选地通过确定体积比R＝V1/V来执行，体积比R＝V1/V用于将水体积V划分成部分体积V1、V2。在该上下文中，术语“划分”是指部分体积V1、V2被分开地倾倒入容器中、由等待时段WP分开的事实。当然，在容器本身中，部分体积V1、V2相互混合。

控制器优选地通过读取通过用户界面输入或者存储在计算机可读介质上的输入值来确定水体积V的额定值。

在一个实施例中，体积比R和等待时段WP的额定值也存储在计算机可读介质上并由控制器读取。

发明人已经发现，通过本发明，可以在尽可能短的时间内实现尽可能完全地填充容器并且同时避免水溢出的期望。已知气泡沿着器皿或容器的表面形成，并且在干燥容器中气泡形成特别高。出于这个原因，有时例如在填充来自水龙头的啤酒之前用水冲洗玻璃杯。使用根据本发明的方法，在倾倒第一部分体积V1期间将形成气泡。然后，这些气泡可以在等待时段WP期间破裂并沉降。然而，气泡将在部分体积V1的额定水位以上润湿容器的内部。然后倾倒入容器内的第二部分体积V2将再次导致气泡形成，但是气泡形成将减少，因为容器的内部被至少部分湿润。因此，本发明的一个目的是将体积比R设定为，使得第一部分体积V1和在倾倒第一部分体积V1时形成的气泡将容器填充到其最大容量，使得其内表面被理想地完全润湿。幸运的是，事实表明，这种效果，在第一近似值中，不取决于绝对体积和容器的形状，因此体积比R的选择在一定程度上是普遍有效的。

用于部分体积V1，V2的额定值也可以以其他方式确定。特别地，在一些实施例中，第二部分体积V2的额定值被设定为固定值，该固定值可以存储在可由控制器访问的计算机可读介质中。然后，可以通过从水体积V中减去第二部分体积V2来确定第一部分体积V1的额定值。如果用户对水体积V只有很少的选择，则这些实施例可以是特别有用的。在这种情况下，第二部分体积V2的额定值被固定在一个值，利用该值，对于所有可能的水体积V而言，降低了溢出的风险。

如果第二部分体积V2的额定值被设定为固定值，则该值优选地存储在控制器可访问的水分配器的计算机可读介质上。因此，控制器通过从计算机可读介质读取输入值来确定额定值V2，并且通过计算差值V-V2来确定额定值V1。

在任何情况下，由于在第二部分体积V2的倾倒期间气泡形成的减少，并且还因为第一部分体积V1的倾倒的气泡在等待时段WP期间至少部分地破裂，因此溢出的风险降低。结果，容器可以被填充到更高的水平而没有溢出的风险。

体积比R和等待时段WP都用于分配过程的特定和独特目的。虽然体积比R对容器内部的润湿具有影响，但是等待时段WP将确定在倾倒第一部分体积V1期间形成的气泡中有多少气泡是在开始倾倒第二部分体积V2之前已经破裂。

优选地，基于以下参数中的至少一个来确定等待时段WP和/或体积比R的额定值：

-水体积V；

-所倾倒的水的第一温度T1；

-水分配器周围区域的第二温度T2；

-水体积V、特别是第二部分体积V2中的二氧化碳的饱和度D；

-水分配器的流速Q。

饱和度D定义如下。如果溶解在待倾倒的水中的二氧化碳的量为s1，并且在相同环境(温度、压力等)下可溶解在水中的二氧化碳的最高量为s2，则D＝s1/s2。应当清楚，0≤D≤1。

所有提到的参数都对容器中气泡的形成有影响。因此，有利的是基于这些参数中的至少一个来确定等待时段WP和/或体积比R的额定值。特别地，气泡形成随着饱和度D和流速Q两者而增加，使得等待时段WP优选地随着这些参数而增加。

这些参数中的每一个可以使用一个或多个传感器来测量，特别是在分配过程已经开始之后立即测量，或者可以以固定值的形式电子地存储在水分配器的计算机可读介质上，或者例如可以借助于用户界面输入水体积V。如果使用传感器，则分配过程可以以根据其环境条件定制的方式执行。

在第一温度T1的情况下，存储在计算机可读介质上的信息可以是目标温度，特别是当水分配器设置有水冷却或加热装置时。水分配器将被编程为使得其旨在提供处于目标温度下的水。同时，目标温度可以用于确定等待时段WP和/或体积比R的额定值。

对于第一部分体积V1和第二部分体积V2两者，第一温度T1、第二温度T2、饱和度D和/或流速Q优选地是相同的。由此，水分配器的复杂性以及因此其生产成本受到限制。

等待时段WP的额定值可以附加地或单独地基于体积比R来确定。如上所提到的那样，等待时段WP确定在倾倒第一部分体积V1期间形成的气泡中有多少气泡将在倾倒第二部分体积V2之前破裂。体积比R又对在倾倒第一部分体积V1期间将形成多少气泡具有直接影响。因此，基于体积比R确定等待时段WP的额定值是有益的。应当清楚，体积比R的增加优选地导致等待时段WP的额定值的增加。

在操作饮水机时必须始终要考虑用户对某些功能的接受度。不希望将等待时段WP增加太多，因为这可能会使消费者困惑。例如，如果等待时段WP太长，则消费者可能会在分配过程完成之前试图移除容器。另一方面，太短的等待时段WP将对容器中存在的气泡没有任何或仅有很小的积极影响，从而导致潜在的水溢出。

合适的等待时间段WP取决于特定情况，特别是取决于待倾倒的水体积V、水中二氧化碳的饱和度D和水分配器的流速Q。

已经发现，在0.5s和3s之间、特别是在0.5s和1.5s之间的等待时段WP的额定值通常在气泡破裂和用户的接受度两者方面都是有利的。

还必须谨慎地选择体积比R。如果体积比R太小，意味着第一部分体积V1与水体积V或第二部分体积V2相比太小，则本发明方法的有益效果会减弱，因为容器不会足够高地被气泡润湿。结果，在倾倒第二部分体积V2期间将形成过多的气泡，并且在倾倒第二部分体积V2期间容器将溢流。另一方面，如果体积比R太大，则容器将在第一部分体积V1完全倾倒入容器之前溢流。

通常，已经发现体积比R应优选在0.8和0.97之间，特别是在0.9和0.97之间。对于低于0.8的体积比R，将水体积V划分成两部分几乎没有影响或没有影响，可能是因为在倾倒第一部分体积V1期间形成的气泡不会足够高地润湿容器的内部。在0.8和0.9之间，润湿效果更好，但不完全令人满意。

控制器优选地将基于所确定的体积比R和/或所确定的等待时段WP的额定值的信号提供给其他部件，特别是提供给水分配器的用于混合水和二氧化碳的阀和/或混合单元。

特别地，倾倒第一部分体积V1和第二部分体积V2可以各自通过打开阀和/或激活混合单元来执行。已经倾倒的实际体积可以例如经由流速Q和从打开阀和/或激活混合单元起经过的时间来确定。在等待时段WP期间，阀关闭和/或混合单元被停用。

如上所提到的那样，水分配器可以能够针对不同的分配过程倾倒不同量的水。因此，对于本发明的方法，水体积V、等待时段WP的额定值和/或体积比R优选地通过从水分配器的计算机可读介质收集信息来确定。水体积V、等待时段WP的额定值和/或体积比R可以特别地确定，即，通过识别在用户界面上多个按钮中的哪个按钮被按压并且然后基于对由用户按下的按钮的识别从计算机可读介质收集信息来确定。为此，用户界面优选地向用户提供不同选择的选择，特别是可以倾倒的不同水体积的选择、要倾倒水的不同温度T1的选择和/或要倾倒水的不同饱和度D的选择。然后可以基于由用户选择的值来确定水体积V、等待时段WP的额定值和/或体积比R。

用户界面的按钮可以是物理上分离的按钮或多点触摸显示器等上的预定区域。例如，水分配器可以设置有两个物理上分离的按钮，一个导致倾倒200ml的水体积，另一个导致倾倒1000ml的水体积。

根据本发明的方法还可以包括向用户提供关于该方法的状态的信息的步骤。这样的信息可以包括所确定的水体积V、等待时间段WP和/或体积比R它们本身的额定值以及正在进行的状态信息，正在进行的状态信息通知用户倾倒第一部分体积V1、倾倒在等待时间段WP的持续时间内暂停和/或倾倒第二部分体积V2。提供给用户的信息还可以包括指示倾倒完成的信号。该信息优选地经由用户界面提供给用户。

本发明的目的还通过一种计算机程序来解决，该计算机程序包括使水分配器执行上述方法的步骤的指令，该水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倒入置于出口下方的容器内的出口、控制器和用户界面。

计算机程序提供与方法本身相同的有益效果。

本发明的目的还通过其上存储有所述计算机程序的计算机可读介质来解决。

本发明的目的还通过一种水分配器来解决，该水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倒入置于出口下方的容器内的出口、控制器、用户界面和如上所述的计算机可读介质。

水供应装置可以包括水箱或用于将水分配器连接到外部供水系统(例如房屋中的水龙头)的联接器。

二氧化碳供应装置可以包括二氧化碳罐或用于将水分配器连接到外部二氧化碳供应系统的联接器。

水分配器还可以包括以下添加部件中的至少一个：

-壳体，其包围水分配器的部件中的一个或多个；

-显示器，特别是当按钮不以多点触摸显示器的形式存在时；

-混合单元，用于混合来自水供应装置的水和来自二氧化碳供应装置的二氧化碳；

-泵，用于将水从水供应装置泵送到出口；

-阀，用于选择性地允许水从水供应装置、二氧化碳供应装置和/或混合单元通向出口；

-一个或多个传感器，于确定如上所述的一个或多个参数。

附图说明

将参考附图中所示的示例详细地描述本发明，附图中示出以下内容：

图1示意性地示出了根据本发明的水分配器；

图2是示出了水随时间推移的倾倒的图表。

具体实施方式

图1中所示的水分配器1包括混合单元3、控制器5、计算机可读介质7、多点触摸显示器9、水箱11和二氧化碳罐13以及出口15。水箱11容纳水，并且二氧化碳罐13容纳加压的二氧化碳。

水分配器1的目的主要是将碳酸水倾倒入置于出口15下方的容器17内。多点触摸显示器9用作用户界面。显示器9向用户提供信息，例如可倾倒的不同水体积的选择、水将以其倾倒的不同温度T1的选择和/或水将以其倾倒的不同饱和度D的选择。为此目的，可以在多点触摸显示器9上显示若干按钮，使得用户可以通过在显示器9上的一个按钮的位置中按压多点触摸显示器来选择将水以其倒入容器内的属性。

通过按压显示器9，水分配器1由用户激活。控制器5确定显示器9上的哪个区域已被按压，然后通过访问计算机可读介质7上的数据库来确定水体积V的额定值以及待填充到容器17中的水的可能的其他参数，数据库表明哪个按钮显示在显示器9的哪个区域中以及水体积V的哪个额定值与所述按钮相关联。

除了水体积V和水的可能的其他参数之外，控制器5还确定等待时段WP的额定值以及与水体积V的所述额定值和任何其他参数相关联的体积比R。等待时段WP和体积比R针对不同的水体积V和任何其他参数而变化，使得控制器5通过访问计算机可读介质7并基于所述特定水体积V和由用户选择的任何其他参数收集适当的等待时段WP和体积比R，基于水体积V和任何其他参数来确定等待时段WP和体积比R。应当针对哪个水体积V和任何其他参数选择哪个等待时段WP和/或体积比R的信息可以存储在计算机可读介质7上的数据库或表中。在其他实施例中，等待时段WP和体积比R可以各自作为一个特定值存储在计算机可读介质7上，使得控制器5仅需要检索所述特定值以确定等待时段WP和体积比R，从而执行根据本发明的方法。

利用体积比R，待倾倒入容器17内的水体积V被划分成第一部分体积V1和第二部分体积V2，意味着水体积V的额定值被划分成针对部分体积V1、V2的额定值，其中V1+V2＝V并且R＝V1/V。

混合单元3连接到水箱11和二氧化碳罐13。混合单元3的激活导致阀(未示出)的打开，这打开混合单元3和二氧化碳罐13之间的连接。混合单元3还包括用于将水从水箱11泵送到混合单元3中的泵(未示出)。当混合单元3被激活时，启动所述泵。通过打开阀并激活泵，水和二氧化碳流入混合单元内，在混合单元中它们被混合，从而产生碳酸水3。碳酸水从混合单元3流到出口15并离开出口15，从而倾倒入容器17内。

对于倾倒过程，控制器5首先如上所述确定水体积V、等待时间段WP和体积比R，然后打开阀并激活混合单元3，从而通过出口15将第一部分体积V1倾倒到容器17内。

当已经倾倒第一部分体积V1时，这可以通过流量传感器(未示出)或例如倾倒时间的测量来确定，控制器5关闭阀并停用混合单元3，从而停止通过出口15倾倒水。控制器5现在等待经过等待时段WP。然后，控制器5打开阀并再次激活混合单元3，从而通过出口15将第二部分体积V2倾倒入容器17内。

在其他实施例中，水箱11可以由用于将水分配器1连接到外部供水系统(例如水龙头)的联接器代替。在这样的实施例中，水分配器1不需要泵，因为外部水供应装置通常将在足以将水输送到出口15的压力下供应水。相反，在这样的实施例中，水分配器1具有附加的阀，用于选择性地允许或不允许水从联接器通向混合单元3。当混合单元3被激活时，所述附加阀打开，并且当倾倒完成时，所述附加阀关闭。

图2中所示的图表示出了图1的水分配器1的倾倒过程。时间在水平轴线上示出，而垂直轴线以二元方式指示混合单元3的状态，其示出针对停用的混合单元的值0或针对激活的混合单元的值1。

在开始(t＝0)时，停用混合单元3。在t1，混合单元3由控制器5激活，由此碳酸水被倾倒入容器17内，如上所述。在t2，混合单元3被停用，因为第一部分体积V1已经倾倒入容器17内。在倾倒第一部分体积V1期间，气泡将在倾倒到容器17内的水的表面上形成，从而润湿容器17的在高于标称水平的区域中的至少一个内表面。

如上所述，控制器5等待经过等待时段WP。等待时段WP包括t2和t3之间的时间段。在等待时段WP期间，这些气泡将至少部分地破裂，但是润湿的表面区域将保持湿润。

在t3，再次激活混合单元3以将第二部分体积V2倾倒入容器17内。第二部分体积V2的倾倒在t4结束，此时控制器再次停用混合单元3。在倾倒第二部分体积V2期间，一些气泡可能形成在已经倾倒到容器17内的水的表面上，但是与一次性倾倒水体积V相比，在倾倒第二部分体积V2结束时存在的气泡的量将减少。这通过在等待时段WP期间气泡破裂和通过在倾倒第一部分体积V1期间第一部分体积V1的气泡润湿容器17的内部两者来实现，从而减少在倾倒第二部分体积V2期间的气泡形成。

可以看出，t3和t4之间的时间段比t1和t2之间的时间段短得多。因为水分配器1的流速对于第一部分体积V1和第二部分体积V2两者是相同的，所以第二部分体积V2比第一部分体积V1小得多。这示出在倾倒过程之前由控制器5确定的体积比R。在当前情况下，等于V1/V的体积比R为约0.95。

附图标记清单

1 水分配器

3 混合单元

5 控制器

7 计算机可读介质

9 显示器

11 水箱

13 二氧化碳罐

15 出口

17 容器

WP 等待时段

Claims

1.用于操作水分配器的方法，其特征在于，水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、出口、控制器和用户界面，出口用于将水倾倒入置于出口下方的容器中，所述方法包括以下步骤，步骤响应于水分配器经由用户界面的激活而执行，所述步骤为：

-确定待填充到容器中的水体积(V)的额定值；

-借助于控制器来确定等待时段(WP)的额定值；

-借助于控制器，特别是通过确定用于将水体积(V)划分成部分体积(V1、V2)的体积比(R)，其中R＝V1/V，确定第一部分体积(V1)和第二部分体积(V2)的额定值，其中V1+V2＝V；

-通过出口倾倒第一部分体积(V1)；

-等待经过等待时段(WP)；

-通过出口倾倒第二部分体积(V2)。

2.根据权利要求1所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，所述等待时段(WP)和/或所述体积比(R)基于以下参数中的至少一个来确定：

-水体积(V)；

-所倾倒的水的第一温度(T1)；

-所述水分配器周围的区域的第二温度(T2)；

-水体积(V)中二氧化碳的饱和度(D)；

-所述水分配器的流速(Q)。

3.根据权利要求2所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，对于第一部分体积(V1)和第二部分体积(V2)，所述第一温度(T1)、所述第二温度(T2)、所述饱和度(D)和/或所述流速(Q)是相同的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，所述等待时段(WP)的额定值在0.5s与3s之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，所述体积比(R)在0.8与0.97之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，所述控制器基于所确定的体积比(R)和/或所确定的等待时段(WP)的额定值向所述水分配器的其他部件提供信号。

7.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，通过从所述水分配器的计算机可读介质收集信息来确定所述水体积(V)、所述等待时段(WP)的额定值和/或所述体积比(R)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，通过识别在用户界面上多个按钮中的哪个按钮被按下，然后基于对用户按下的按钮的识别从计算机可读介质收集信息，来确定所述水体积(V)、所述等待时段(WP)的额定值和/或所述体积比(R)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的用于操作水分配器的方法，其特征在于，所述方法还包括向用户提供关于所述方法的状态的信息的步骤。

10.一种计算机程序，其特征在于，其包括指令，所述指令用于使水分配器执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤，水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倾倒入置于出口下方的容器内的出口、控制器和用户界面。

11.计算机可读介质，其特征在于，其上存储有根据权利要求10所述的计算机程序。

12.水分配器，其特征在于，所述水分配器具有水供应装置、二氧化碳供应装置、用于将水倾倒入置于出口下方的容器内的出口、控制器、用户界面和根据权利要求11所述的计算机可读介质。

13.根据权利要求12所述的水分配器，其特征在于，所述水供应装置包括水箱和/或用于将所述水分配器连接到外部供水系统的联接器。

14.根据权利要求12或13所述的水分配器，其特征在于，所述二氧化碳供应装置包括二氧化碳罐和/或用于将所述水分配器连接到外部二氧化碳供应系统的联接器。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的水分配器，其特征在于，所述水分配器还包括以下附加部件中的至少一个：

-壳体，其包围所述水分配器的一个或多个部件；

-显示器，特别是当按钮不以多点触摸显示器的形式存在时；

-混合单元，其用于混合来自所述水供应装置的水和来自所述二氧化碳供应装置的二氧化碳；

-泵，其用于将水从所述水供应装置泵送到出口；

-阀，其用于选择性地允许水从所述水供应装置、所述二氧化碳供应装置和/或所述混合单元通向所述出口；

-一个或多个传感器，其用于确定如上所述的参数中的一个或多个。